GCr15軸承鑄坯徑向熱輾擴(kuò)微觀變形與孔洞缺陷基礎(chǔ)研究.pdf

1、中小型軸承環(huán)件（套圈）作為中小型軸承的基體組件，廣泛應(yīng)用于各類機(jī)械設(shè)備領(lǐng)域。中小型軸承環(huán)件的傳統(tǒng)塑性加工工藝主要包括鍛造制坯工序（下料、鐓粗、沖孔等）和徑向輾擴(kuò)工序。而軸承鑄坯徑向熱輾擴(kuò)成形工藝，是鑄輾復(fù)合新工藝中針對(duì)中小型軸承環(huán)件成形的一種低碳高效成形的新工藝。新工藝將傳統(tǒng)中小型環(huán)件成形工藝中冗長(zhǎng)復(fù)雜的鍛造制坯改進(jìn)為鑄造制坯，大幅度縮短了工藝流程，提高了材料利用率，降低了廢氣排放，具有很高的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。但目前，鑄坯徑向熱輾擴(kuò)新

2、工藝的研究還處于起步階段，國(guó)內(nèi)外研究基本處于空白，相應(yīng)的指導(dǎo)理論不足，還難以得到應(yīng)用與推廣。針對(duì)此現(xiàn)狀，本研究對(duì)GCr15軸承鑄坯徑向熱輾擴(kuò)工藝進(jìn)行了相關(guān)基礎(chǔ)研究。研究重點(diǎn)圍繞GCr15軸承鑄坯熱輾擴(kuò)過(guò)程中鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變和鑄造缺陷改善兩大關(guān)鍵問(wèn)題開展，以期為新工藝的進(jìn)一步研究與應(yīng)用提供一定的理論指導(dǎo)和科學(xué)依據(jù)。
　　對(duì)于鑄態(tài)組織轉(zhuǎn)變方面，通過(guò)數(shù)值模擬技術(shù)建立了GCr15鑄坯徑向熱輾擴(kuò)微觀組織有限元模型，研究了鑄坯熱輾擴(kuò)過(guò)程中微觀組織

3、的演變行為。首次提出了晶粒細(xì)化極限的概念，并對(duì)晶粒細(xì)化極限進(jìn)行了理論探究，從應(yīng)變和Z-H系數(shù)兩個(gè)方面對(duì)晶粒細(xì)化極限進(jìn)行了討論。晶粒細(xì)化極限的提出對(duì)于鑄態(tài)環(huán)件熱輾擴(kuò)過(guò)程中晶粒尺寸的控制具有非常重要的作用。開展了GCr15鑄坯徑向熱輾擴(kuò)工藝實(shí)驗(yàn)，對(duì)成形后環(huán)件進(jìn)行了金相測(cè)試，探究了不同變形量下環(huán)件晶粒尺寸的演變規(guī)律。研究結(jié)果對(duì)于鑄坯熱輾擴(kuò)過(guò)程中晶粒尺寸的控制具有重要意義。
　　對(duì)于鑄造缺陷改善方面，以球形孔洞為研究對(duì)象，通過(guò)數(shù)值模擬技術(shù)